一种硫酸盐还原菌胞外聚合物（SRB-EPS）的吸附应用制造技术

本发明专利技术公开了一种硫酸盐还原菌胞外聚合物（SRB‑EPS）的吸附应用，属于环境微生物技术领域。本发明专利技术主要采用SRB‑EPS对废水中重金属离子，如Cd

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸盐还原菌胞外聚合物（SRB-EPS）的吸附应用
：本专利技术属于环境微生物
，具体涉及一种硫酸盐还原菌胞外聚合物（SRB-EPS）的提取及吸附使用方法。
技术介绍
：水体重金属污染问题一直以来困扰着我们，同时严重威胁人们的身体健康。近年来，因化工业的快速发展、矿产资源的肆意开采使水体重金属污染问题日益严重，其中镉(Cd)是我国水体、土壤等危害最大的重金属元素之一。Cd在酸性环境较稳定，因而含镉酸性废水比一般重金属废水毒性更大。Cd在生物体内易富集难降解，使生物体中毒而死亡，水中镉质量浓度达0.1mg/L可抑制水体自净作用，如含镉酸性废水未严格处理而排放，将会污染周边地下水及土壤，对周边生态环境造成严重影响。目前处理方法主要是物理化学方法，主要通过物理或化学方式来改变废水的pH值、重金属镉浓度而达到治理的目的，包括吸附法、膜分离法、铁氧体法、离子交换法、电絮凝法、沉淀法等。其中，传统吸附法适用范围比较宽，同时治理最为彻底，不会造成二次污染，但其成本较高。微生物固定重金属离子是目前的研究热点。主要以藻类、细菌及真菌为研究对象，可分为微生物吸附和微生物胞外沉淀两类。其操作成本低、操作时间短、无二次污染，但在当水体中Cd2+含量较高时，微生物容易受到Cd2+胁迫而无法发挥作用。本专利技术针对水体Cd2+污染严重现状，采用微生物联合传统吸附方法，提出了提取硫酸盐还原菌胞外聚合物（SRB-EPS）及将其应用于对含镉废水进行治理的方案。
技术实现思路
：本专利技术针对目前水体镉污染严重现状，提出了一种硫酸盐还原菌胞外聚合物（SRB-EPS）吸附去除Cd2+的方法。本方法通过培养硫酸盐还原菌提取SRB-EPS，将其应用于水体重金属吸附。其具体操作步骤如下：1.SRB-EPS的提取①环纯化的硫酸盐还原菌于硫酸盐还原菌液体培养基中接种，于90r/min、35℃的恒温培养箱中培养48h；②采用改良的Postgate液体培养基对硫酸盐还原菌培养，以2%的接种量分别接种于150mL液体培养基的厌氧瓶(250mL)中，于35℃、95r/min恒温振荡器中培养48h；③取每100ml菌悬液加入1.0g氯化钠，80℃水浴加热搅拌90min，15000r/min离心10min剥离EPS，上清液置于预处理后的透析袋中(3500Da)，双蒸水透析12h后，所得到EPS溶液于4℃下保存。2.吸附与解吸①取20mLSRB-EPS溶液置于预处理后的透析袋（8000~12000Da）中，置于初始Cd2+浓度为50mg/L、250mL氯化镉溶液中，于35℃恒温磁力搅拌(150r/min)吸附，取20ml液体培养基加入透析袋做空白对照，24h后测定溶液中Cd2+浓度。②将吸附饱和的装有SRB-EPS的透析袋先用清水清洗2~3次，去除表面污渍；在40~50℃下10mmol/LHCl中微热解吸30min，后装在透析袋（8000~12000Da）于去离子水中脱附12h，期间适当搅动，加速离子脱附。③重复步骤①，直至SRB-EPS吸附量明显降低，说明其已经失效，从而确定其重复利用次数。上述步骤1中硫酸盐还原菌液体培养基成分如下：1L无菌水中加KH2PO4、MgCl2·6H2O、Na2SO4、CaCl2、NaCl、NH4Cl、乳酸钠分别为0.5~1.0、0.05~0.1、1.1~2.0、0.05~0.1、1.0~2.5、1.0~2.0、2.0~5.0g，用盐酸或NaOH溶液(均为1mol/L)调节pH值为7.0，121℃下灭菌20min，于灭菌净化工作台中冷却至室温后加L-半胱氨酸、抗坏血酸、硫酸亚铁铵分别为0.3~0.5、0.3~0.5、0.2~0.5g，用紫外灭菌20min备用。上述步骤1与步骤2中，截留分子量3500Da与截留分子量8000~12000Da的透析袋预处理步骤为：取透析袋（10×20cm）在大体积的2%（w/v）碳酸氢钠和1mmol/LEDTA(pH8.0)中将透析袋煮沸10min；用蒸馏水彻底清洗透析袋；放在1mmolEDTA(pH8.0)中将之煮沸10min；冷却后，存放于4℃，用前在透析袋内装满水然后排出，用去离子水清洗干净。与目前技术相比，本专利技术具有以下优点：（1）本专利技术所采用的硫酸盐还原菌胞外聚合物（SRB-EPS）克服了传统物理化学技术的缺点，具有应用条件范围广、可重复使用、操作成本低、操作时间短、无二次污染等优点。（2）采用微生物吸附材料具有来源广，成本低的特点，同时可避免一般细菌、真菌、藻类等吸附不易控制营养物质供给，易使微生物大量繁殖造成不利影响。（3）相较于微生物矿化及微生物钝化等技术，在重金属浓度较高时，微生物生长状况受到制约，而SRB-EPS吸附在Cd2+浓度较高环境下依然表现出良好的性能。附图说明：为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图为本专利技术的一些实施。图1是SRB-EPS对溶液中Cd2+的吸附过程图2是SRB-EPS吸附Cd2+前后红外光谱图3是SRB-EPS吸附-解吸重复实验次数与吸附率关系具体实施方案：为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案结合附图及具体实施例进行清楚、完整地描述。实施例1：菌株活化、扩大培养菌源：SRB菌株对数生长期菌液保存斜面培养基：1L无菌水中加KH2PO4、MgCl2·6H2O、Na2SO4、CaCl2、NaCl、NH4Cl、乳酸钠分别为0.5、0.05、2.22、0.05、1.0、1.0、3.04g，用盐酸或NaOH溶液(均为1mol/L)调节pH值为7.0，121℃下灭菌20min，于灭菌净化工作台中冷却至室温后加L-半胱氨酸、抗坏血酸、硫酸亚铁铵分别为0.3、0.3、0.2g，用紫外灭菌20min备用。活化：挑取一环纯化的硫酸盐还原菌于硫酸盐还原菌液体培养基中接种，于90r/min、35℃的恒温培养箱中培养48h至对数生长期。扩大培养：以1%以上活化菌液的接种量分别接种于150mL液体培养基的厌氧瓶(250mL)中，于35℃、95r/min恒温振荡器中培养48h。实施例2：SRB-EPS的提取取透析袋（10×20cm）在大体积的2%（w/v）碳酸氢钠和1mmol/LEDTA(pH8.0)中将透析袋煮沸10min；用蒸馏水彻底清洗透析袋；放在1mmolEDTA(pH8.0)中将之煮沸10min；冷却后，存放于4℃，用前在透析袋内装满水然后排出，用去离子水清洗干净。取每100ml菌悬液加入1.0g氯化钠，80℃水浴加热搅拌90min，15000r/min离心10min剥离EPS，上清液置于预处理后的透析袋中(3500Da)，双蒸水透析12h后，所得到EPS溶液于4℃下保存。实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫酸盐还原菌胞外聚合物（SRB-EPS）的提取制备步骤，其特征在于：/n（a）采用改良的Postgate液体培养基对硫酸盐还原菌培养，以1~2 %的接种量分别接种于150 mL液体培养基的厌氧瓶(250 mL)中，于35 ℃、95 r/min恒温振荡器中培养；/n（b）取每100ml菌悬液加入1.0~1.5 g氯化钠，80 ℃水浴加热搅拌90min，15000 r/min离心10 min剥离EPS，上清液置于预处理后的透析袋中(3500Da)，双蒸水透析12 h后，所得到EPS溶液于4 ℃下保存。/n

【技术特征摘要】
1.一种硫酸盐还原菌胞外聚合物（SRB-EPS）的提取制备步骤，其特征在于：
（a）采用改良的Postgate液体培养基对硫酸盐还原菌培养，以1~2%的接种量分别接种于150mL液体培养基的厌氧瓶(250mL)中，于35℃、95r/min恒温振荡器中培养；
（b）取每100ml菌悬液加入1.0~1.5g氯化钠，80℃水浴加热搅拌90min，15000r/min离心10min剥离EPS，上清液置于预处理后的透析袋中(3500Da)，双蒸水透析12h后，所得到EPS溶液于4℃下保存。


2.根据权利要求1所述的改良Postgate液体培养基，其特征如下：1L无菌水中加KH2PO4、MgCl2·6H2O、Na2SO4、CaCl2、NaCl、NH4Cl、乳酸钠、酵母粉、L-半胱氨酸、抗坏血酸、硫酸亚铁铵分别为0.5~1.0、0.05~0.1、1.1~2.0、0.05~0.1、1.0~2.5、1.0~2.0、2.0~5.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑连爽，张献波，康杰卿，
申请(专利权)人：惠博普武汉生物环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42